Question

圖，外電路由一個可變電阻R和一個固定電阻R₀串聯構成，電源電動勢為ε，電源內阻為r，

問：R調到什么時候，R₀上將得到最大功率。

Answer 1

當可變電阻R減小到零時，固定電阻R₀上有最大輸出功率其大小為
 

【錯解分析】錯解：把可變電阻R看成電源內阻的一部分，即電源內阻r′=r+R。利用電源輸出功率最大的條件是R＝r′得R₀=R＋r，即R=R₀-r，所以把可變電阻調到R=R₂-r時，電路中R₀上得到最大功率，其大小為
 
可變電阻R上得到的功率，決定于可變電阻的電流和電壓，也可以用電源輸出功率最大時的條件，內外電阻相同時電源有最大輸出功率來計算。但是題目要求討論定值電阻R₀上的輸出功率，則不能生搬硬套。定值電阻R₀上的功率，決定于流過電阻R₀的電流強，這與討論可變電阻R上的功率不同。
【正解】電流經過電阻R₀，電流能轉換成內能，R₀上功率決定于電流強度大小和電阻值，即P=I²R₀，所以當電流強度最大時，R₀上得到最大功率。由純電阻的閉合電路歐姆定律，有

當可變電阻R減小到零時，電路中電流強度有最大值，固定電阻R₀上有最大輸出功率，其大小為 
【點評】在討論物理問題時選擇研究對象是重要的一環。研究對象選錯了，就要犯張冠李戴的錯誤。明明題目中要我們計算定值電阻的功率，有人卻套用滑動變阻器的結論。所以認真審題找出研究對象，也是提高理解能力的具體操作步驟。